新疆某地難處理氧化銅礦選礦試驗(yàn)

＊王文海葉樹(shù)峰

(1.招金礦業(yè)股份有限公司河?xùn)|金礦 山東 265400 2.中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所 北京 100190）

新疆某地難處理氧化銅礦選礦試驗(yàn)

＊王文海1葉樹(shù)峰2

(1.招金礦業(yè)股份有限公司河?xùn)|金礦 山東 265400 2.中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所 北京 100190）

新疆某銅礦礦石屬于凝灰?guī)r型氧化銅礦石，選礦廠采用硫化浮選工藝，存在回收率低、捕收劑耗量高、泡沫量大且發(fā)黏等問(wèn)題。本文主要針對(duì)新疆滴水銅礦火山凝灰?guī)r型氧化銅礦樣進(jìn)行了選礦試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：采用混合捕收劑，經(jīng)過(guò)一次粗選，三次掃選和三次精選的浮選流程，可獲得銅精礦品位為18.94%，回收率為85.05 %的浮選指標(biāo)。

火山凝灰?guī)r；氧化銅礦石；工藝礦物學(xué)；硫化浮選

1.原礦性質(zhì)研究

試驗(yàn)所用礦樣表層氧化率占90%以上，中、下部氧化率占25%左右，原生礦泥約占60%。金屬礦物主要有赤銅礦、藍(lán)銅礦、孔雀石、硅孔雀石、褐鐵礦、黃銅礦、斑銅礦。脈石礦物主要有絹云母、方解石、長(zhǎng)石、石英、白云石、綠泥石、綠簾石、白云母、巖屑、漿屑。

原礦銅化學(xué)物相分析結(jié)果表明，礦石氧化程度較高，銅主要以氧化銅形式存在，占54．20%，其中結(jié)合氧化銅占4．67%，其次為次生硫化銅，分布率為44．86%。

2.浮選試驗(yàn)研究

根據(jù)該礦石的性質(zhì)、所含銅礦物的物相分布狀態(tài)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的浮選生產(chǎn)工藝，最終確定在實(shí)驗(yàn)室采用浮選法回收銅，并對(duì)浮選的一些主要工藝條件和流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行了前期探索。

通過(guò)兩段磨礦-硫化礦/氧化礦分選、混選；一段連續(xù)磨礦-硫化礦/氧化礦分選、混選4個(gè)原則流程對(duì)比試驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，兩段磨礦-硫化礦/氧化礦混合浮選實(shí)驗(yàn)尾礦回收率最好，明顯低于其他流程。然而按照“粗磨先選硫化銅礦再選氧化銅，再磨再選氧化銅”思路開(kāi)展后續(xù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有三點(diǎn)原因造成礦泥積聚嚴(yán)重，閉路試驗(yàn)失敗：

該礦石不適宜使用中礦順序返回的閉路流程。由于中礦的品位低、礦泥含量高，順序返回后造成礦泥積聚，惡化了浮選過(guò)程影響銅礦物的上浮，使之逐步流失到尾礦中造成精礦回收率降低；

該流程雖然優(yōu)點(diǎn)較多，但不可避免地造成流程復(fù)雜化，造成閉路試驗(yàn)的中礦不易平衡；

精選過(guò)程需要添加捕收劑以保證回收率，但同時(shí)礦泥也會(huì)上浮并影響精礦的品位，所以還需要添加水玻璃來(lái)抑制和分散礦泥。

由于前期試驗(yàn)并未能取得預(yù)期效果，接下來(lái)著重進(jìn)行的是一段連續(xù)磨礦-混合浮選流程研究。

(1)磨礦細(xì)度

磨礦細(xì)度是浮選好壞的關(guān)鍵因素，若磨礦時(shí)間不夠，有用礦物不能單體解離，與脈石連生或機(jī)械包裹，導(dǎo)致捕收劑未能與礦物顆粒作用，降低選礦回收率；若磨礦時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)粉碎，產(chǎn)生泥化，增加磨礦成本和藥劑消耗，還會(huì)對(duì)后續(xù)浮選產(chǎn)生不利影響。因此，確定合理的磨礦細(xì)度至關(guān)重要。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著磨礦細(xì)度的增加粗精產(chǎn)率增加，粗精的品位降低，這是由于隨著磨礦細(xì)度的增加，礦泥增加，造成礦泥在礦漿中吸附大量藥劑，同時(shí)造成礦漿分散不好，使礦泥團(tuán)聚，使粗精品位下降，當(dāng)磨礦細(xì)度在-74μm占82．96%時(shí)，粗精品位3．62%，尾礦0．15%獲得較好指標(biāo)。

(2)分散劑實(shí)驗(yàn)種類及用量

工藝礦物學(xué)研究表明該礦中含有大量的易泥化的硅酸鹽類和碳酸鹽類脈石礦物，當(dāng)磨礦細(xì)度達(dá)到-74μm占82．96%時(shí)，次生礦泥量很大，浮選過(guò)程中泡沫粘度較大，嚴(yán)重影響浮選指標(biāo)。

實(shí)驗(yàn)對(duì)比六偏磷酸鈉、水玻璃、高價(jià)金屬鹽類分散劑以及丙烯酸等分散劑實(shí)驗(yàn)效果：①六偏磷酸鈉對(duì)該本礦石中的銅礦物抑制能力較強(qiáng)，不適合使用；②水玻璃的分散效果較明顯；③高價(jià)金屬鹽類分散劑，在相同的離子摩爾濃度情況下，硫酸鋁的效果略好，但是有待進(jìn)一步驗(yàn)證；④丙烯酸的效果不明顯。綜合考慮水玻璃對(duì)石英、硅酸鹽及鋁硅酸鹽礦物有良好的抑制作用，對(duì)礦泥亦有較強(qiáng)的分散作用。因此試驗(yàn)著重實(shí)驗(yàn)水玻璃用量對(duì)浮選指標(biāo)的影響。

試驗(yàn)條件：磨礦細(xì)度為-74μm占82．96%、硫化鈉800 g/t、異戊基黃藥600g/t、2號(hào)油70g/t。

從試驗(yàn)結(jié)果可知，隨水玻璃用量增加，粗精產(chǎn)率逐漸降低，同時(shí)粗精品位先增加后降低，水玻璃1500g/t時(shí)，精礦品位為2．49%，回收率為62．97%，說(shuō)明水玻璃用量增加強(qiáng)化了其對(duì)脈石礦泥的分散和抑制作用，改善浮選環(huán)境，從而提高分選效率。此后繼續(xù)增加水玻璃用量，精礦品位變化不大，但回收率略有下降，表明水玻璃用量過(guò)大，對(duì)礦泥的抑制作用雖增強(qiáng)但選擇性降低，不利于浮選分離，因此水玻璃用量以1500g/t為宜。

(3)硫化劑實(shí)驗(yàn)及用量

因該礦樣氧化率高，根據(jù)浮選所采用的常規(guī)方法，利用硫化法加以回收，為了考察其硫化效果，進(jìn)行了硫化劑試驗(yàn)。硫化鈉用量分別為1200g/t，1600g/t，2000g/ t，2400g/t。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 硫化劑用量試驗(yàn)結(jié)果（%）

注：硫酸銨用量為硫化鈉用量1/2。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，硫化劑的最佳用量為硫化鈉2000g/t、硫化銨1000g/t。

(4)捕收劑種類試驗(yàn)

根據(jù)礦石性質(zhì)，赤銅礦、硅孔雀石等氧化銅礦物均需要強(qiáng)化捕收，所以采用長(zhǎng)碳鏈異戊基黃藥以及丁基黃藥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)捕收劑，進(jìn)行兩種藥劑對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

捕收劑應(yīng)用 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率(%) Cu品位(%) Cu回收率(%)粗精 15.27 2.47 49.73異戊基鈉黃 尾礦 84.73 0.45 50.27藥800g/t原礦 100 0.76 100粗精 15.43 2.14 41.52丁基黃藥 尾礦 84.57 0.55 58.48 800g/t原礦 100 0.80 100

由表2可知，采用異戊基鈉黃藥浮選效果最好，這是因?yàn)樵摰V樣氧化度較高，異戊基鈉黃藥捕收效果較強(qiáng)，可增強(qiáng)了礦粒與氣泡間的黏附能力，從而改善和提高了浮選過(guò)程和效果。因此，確定捕收劑為異戊基鈉黃藥。

(5)捕收劑實(shí)驗(yàn)劑量差異

捕收劑選用異戊基鈉黃藥，用量分別為600g/t、800g/ t、1000g/t，從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，異戊基用量增加，粗選產(chǎn)率增加，當(dāng)用量為800g/t時(shí)，獲得粗精品位3．44%，尾礦0．13%的指標(biāo)，當(dāng)異戊基用量1000g/t時(shí)，指標(biāo)變化不大，如果異戊基用量過(guò)大，還會(huì)造成泡沫發(fā)粘，所以異戊基800g/t為宜。

3.閉路實(shí)驗(yàn)

單因素條件試驗(yàn)確定的最佳工藝條件為磨礦細(xì)度-0．074 mm占82．96%，礦泥分散劑水玻璃加入量1000g/t，硫化鈉用量2000g/t，捕收劑選用異戊基鈉黃藥，用量為800g/t。

試驗(yàn)流程選擇一粗三精三掃，由于掃一精礦中銅的品位較高，因此在閉路試驗(yàn)時(shí)將掃一精礦與粗選精礦合并進(jìn)行精選，以期提高銅的回收率。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 不同捕收劑的試驗(yàn)結(jié)果

表3 閉路實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，經(jīng)過(guò)三次精選，銅精礦品位18．94%，這是由于礦石氧化嚴(yán)重，細(xì)泥過(guò)多，細(xì)泥黏著在目的礦物上，造成精礦品位不易提高，銅的回收率達(dá)到85．05 %，較現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)指標(biāo)有較大提高。同時(shí)，試驗(yàn)確定的一次粗選，三次精選，三次掃選的浮選流程較現(xiàn)場(chǎng)流程更為簡(jiǎn)單（現(xiàn)場(chǎng)采用的流程一次磨礦-200目的在90%的細(xì)度，兩次分級(jí)，一次粗選，三次掃選，三次精選，一次精掃選，中礦順序返回的閉路流程），有利于降低生產(chǎn)控制成本。

4.結(jié)論

(1)試驗(yàn)所用礦樣是一種高氧化率、高堿性脈石、高含泥的礦石，且屬于罕見(jiàn)的微細(xì)泥質(zhì)氧硫混合銅礦，氧化銅礦物種類繁多，主要包括赤銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、黑銅礦、硅孔雀石等；脈石礦物以石英、鈣鎂碳酸鹽為主。

(2)由于礦石氧化嚴(yán)重，易于泥化，造成捕收劑、分散劑等的用量很大，也造成礦漿分散不好、泡沫發(fā)粘不易破碎，同時(shí)細(xì)泥黏著在礦物表面，影響精礦品位的提高。

(3)合理控制硫化鈉的加入方法和硫化時(shí)間，以及添加水玻璃做礦泥分散劑都將有利于選礦指標(biāo)的提高。采用一粗三掃三精的閉路浮選流程，可獲得銅精礦品位18．94%，銅回收率85．05%的浮選指標(biāo)。

王文海（1982～），男，招金礦業(yè)股份有限公司河?xùn)|金礦，研究方向：黃金選冶。

(責(zé)任編輯李鵬波）

Experiment of Copper Oxide Ore in One Region of Xinjiang

Wang Wenhai1, Ye Shufeng2
（1.Zhaojin Mining Industry Limited Liability Company, Shandong, 265400 2.Engineering Institute of The Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing, 100190）

One copper ore in Xinjiang belongs to tuff type of oxidized copper ore, and the ore-dressing plant adopts the vulcanization flotation technology, which has the problems of low recovery rate, high consumption of collectors, large amount of bubbles and clamminess etc. This article takes ore-processing experiment study mainly aimed at the dropped volcanic tuff type of oxidized copper sample in Xinjiang. The experimental results show that: adopting mixed collector, after one time of roughing and three times of scavenging and choiceness of flotation process, the copper concentrates grade of 18.94% and the flotation index with 85.05% recovery rate can be obtained, .

volcanic tuff；copper oxide ore；technological mineralogy；vulcanization flotation隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)金屬資源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，“貧、雜、氧、難”的銅礦石也作為礦產(chǎn)資源中重要的組成部分，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用有著十分重要的意義。此次實(shí)驗(yàn)研究的礦石，原礦氧化率高達(dá)85%、MgO+CaO達(dá)23%、-20微米原生礦泥含量高達(dá)60%。目前，實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，銅的綜合回收率僅為70%左右，經(jīng)濟(jì)效益較差。實(shí)驗(yàn)探索中，著重制定了控泥、強(qiáng)化活化、強(qiáng)化捕收的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使生產(chǎn)指標(biāo)滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

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